KR101956766B1 - Flow sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측정대상 기체의 온도변화를 통해 기체의 유량을 측정하는 유량센서에 관한 것으로서, 특히, 기판을 통해 온도센서로 전도되는 히터의 열을 최소화하여 정확한 기체의 온도를 측정하고, 이를 통해, 기체의 유량을 오차 없이 측정할 수 있는 유량센서에 관한 것이다.The present invention relates to a flow sensor for measuring a flow rate of a gas through a temperature change of a gas to be measured, and more particularly to a flow rate sensor for measuring a flow rate of a gas by minimizing heat of a heater conducted to the temperature sensor through a substrate, To a flow sensor capable of measuring the flow rate of gas without error.

Figure R1020170077084
Figure R1020170077084

Description

유량센서{FLOW SENSOR}Flow sensor {FLOW SENSOR}

본 발명은 측정대상 기체의 온도변화를 통해 기체의 유량을 측정하는 유량센서에 관한 것이다.The present invention relates to a flow sensor for measuring a flow rate of a gas through a temperature change of a gas to be measured.

유량센서는 측정대상 기체의 열의 이동을 검출함으로써 기체의 유량을 측정하는 장치이다.The flow sensor is a device for measuring the flow rate of gas by detecting the movement of heat of the gas to be measured.

따라서, 유량센서에는 기체를 가열하는 히터와, 기체의 온도를 측정하는 온도센서가 구비되며, 온도센서가 히터에 의해 가열된 기체의 이동을 측정함으로써, 기체의 유량을 측정하게 된다.Therefore, the flow sensor is provided with a heater for heating the gas and a temperature sensor for measuring the temperature of the gas, and the temperature sensor measures the flow of the gas heated by the heater, thereby measuring the flow rate of the gas.

또한, 유량센서는 소형화된 히터, 즉, 마이크로히터를 구비함으로써, 소형화를 달성할 수 있으며, 소형화된 유량센서를 통해 소량의 기체의 유량을 용이하게 측정할 수 있다.In addition, since the flow sensor is provided with a miniaturized heater, that is, a micro heater, the miniaturization can be achieved, and the flow rate of a small amount of gas can be easily measured through the miniaturized flow sensor.

이러한 유량센서로는 한국등록특허 제10-1456469호(이하, '특허문헌 1'이라 한다)와, 한국등록특허 제10-1672039호(이하, '특허문헌 2'라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.Such flow sensors are disclosed in Korean Patent No. 10-1456469 (hereinafter referred to as Patent Document 1) and Korean Patent No. 10-1672039 (hereinafter referred to as Patent Document 2) have.

특허문헌 1의 미소 유량 센서는 측정 대상 유체가 흐르는 유로와, 유로 내의 측정 대상 유체를 가열하는 히터 및 유로 내의 측정 대상 유체의 온도를 측정하는 온도 센서를 갖는 검출부와, 온도 센서에 의해 측정된 유체의 온도에 기초하여 유로를 흐르는 측정 대상 유체의 유량을 측정하는 연산부를 포함하여 구성된다.The microfluidic sensor of Patent Document 1 includes a detection unit having a flow path for a fluid to be measured, a heater for heating the fluid to be measured in the flow path and a temperature sensor for measuring the temperature of the fluid to be measured in the flow path, And a calculation unit for measuring a flow rate of the fluid to be measured flowing through the flow path based on the temperature of the fluid to be measured.

이러한 미소 유량 센서는 히터에 의해 가열된 유체를 온도 센서가 측정하고, 연산부가 측정된 유체의 온도에 기초하여 측정 대상 유체의 유량을 측정하게 된다.In such a minute flow rate sensor, the temperature sensor measures the fluid heated by the heater, and the calculation unit measures the flow rate of the fluid to be measured based on the measured temperature of the fluid.

이 경우, 히터와 온도 센서를 갖는 검출부가 제2기판에 형성되어 있고, 제2기판은 파이렉스(등록상표)와 같은 유리, 즉, 붕규산유리로 이루어져 있다.In this case, a detection unit having a heater and a temperature sensor is formed on the second substrate, and the second substrate is made of glass such as Pyrex (registered trademark), that is, borosilicate glass.

따라서, 특허문헌 1의 유량 센서는 히터의 열이 대류에 의해 전달될 뿐만 아니라, 제2기판을 통해 전도되어 온도 센서에 전달되며, 이로 인해, 온도 센서가 기체의 정확한 온도 변화를 측정할 수 없다는 문제점이 있다.Therefore, in the flow sensor of Patent Document 1, not only the heat of the heater is transferred by the convection but also transmitted through the second substrate and transmitted to the temperature sensor, whereby the temperature sensor can not measure the accurate temperature change of the gas There is a problem.

다시 말해, 온도 센서는 가열된 유체의 온도를 측정하여, 열의 이동을 검출해야하는데, 제2기판을 통해 전도된 히터의 열이 직접적으로 온도 센서에 영향을 미치면 온도 센서 자체가 전도열에 의해 가열된다. 따라서, 온도 센서에 의해 측정된 온도는 오차가 발생되어 정확한 유체의 온도 자체를 측정하기 어려우며, 이로 인해, 연산부를 통해 연산된 유체의 유량에 오차가 발생할 수 있다.In other words, the temperature sensor measures the temperature of the heated fluid to detect the movement of the heat. When the heat of the heater conducted through the second substrate directly affects the temperature sensor, the temperature sensor itself is heated by the conduction heat . Therefore, it is difficult to measure the temperature of the fluid itself due to an error occurring in the temperature measured by the temperature sensor, thereby causing an error in the flow rate of the fluid calculated through the calculation unit.

특허문헌 2의 에어유량 센서의 경우에도, 실리콘 기판에 마이크로 히터와 온도센서가 설치되어 있으며, 이로 인해, 실리콘 기판을 통해 전도된 마이크로 히터의 열이 온도센서에 직접적으로 영향을 미쳐 에어유량 측정시 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있다.Even in the case of the air flow sensor of Patent Document 2, the micro-heater and the temperature sensor are provided on the silicon substrate, so that the heat of the micro-heater conducted through the silicon substrate directly affects the temperature sensor. There is a problem that an error may occur.

한국등록특허 제10-1456469호Korean Patent No. 10-1456469 한국등록특허 제10-1672039호Korean Patent No. 10-1672039

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기판을 통해 온도센서로 전도되는 히터의 열을 최소화함으로써, 정확한 기체의 온도를 측정하고, 이를 통해, 기체의 유량을 오차 없이 측정할 수 있는 유량센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of measuring a temperature of an accurate gas by minimizing the heat of a heater conducted to a temperature sensor through a substrate, And to provide a flow sensor.

본 발명의 일 특징에 따른 유량센서는, 측정대상 기체의 온도변화를 통해 상기 기체의 유량을 측정하는 유량센서에 있어서, 기판의 상면에 설치되는 히터; 및 상기 기판의 상면에서 상기 히터와 이격되어 설치되는 온도센서;를 포함하되, 상기 기판은 양극산화알루미늄 재질을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a flow rate sensor for measuring a flow rate of a gas through a temperature change of a gas to be measured, the flow rate sensor comprising: a heater installed on an upper surface of the substrate; And a temperature sensor disposed on the upper surface of the substrate and spaced apart from the heater, wherein the substrate includes an anodized aluminum material.

또한, 상기 기판은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어진 기저부와 상기 기저부의 상부에 형성되는 양극산화알루미늄 재질의 상층부로 이루어진 것을 특징으로 한다.The substrate may include a base portion made of aluminum or an aluminum alloy material and an upper portion made of anodized aluminum material formed on the base portion.

또한, 상기 기판은 양극산화알루미늄 재질로만 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate is made of anodized aluminum.

또한, 상기 기판은 상기 기판의 상, 하 방향으로 형성되는 다수개의 구멍을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate has a plurality of holes formed in the upper and lower directions of the substrate.

또한, 상기 구멍은 상기 기판을 관통하는 것을 특징으로 한다.Further, the hole penetrates through the substrate.

또한, 상기 구멍은 상기 기판의 하면으로 개구되고, 상기 기판의 상면은 상기 구멍을 밀폐하는 배리어층이 형성된 것을 특징으로 한다.The hole is opened to the lower surface of the substrate, and the upper surface of the substrate is formed with a barrier layer for sealing the hole.

또한, 상기 온도센서는 다수 개로 구비되고, 상기 히터는 상기 다수 개의 온도 센서 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다. The plurality of temperature sensors may be provided, and the heater may be disposed between the plurality of temperature sensors.

또한, 상기 히터는 상기 기체의 상류에 위치하고, 상기 온도센서는 상기 기체의 하류에 위치하는 것을 특징으로 한다.Further, the heater is located upstream of the base body, and the temperature sensor is located downstream of the base body.

또한, 상기 히터와 상기 온도센서의 사이에는 상기 기판의 적어도 일부가 절개되어 형성되는 에어홈이 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, an air groove formed by cutting at least a part of the substrate is provided between the heater and the temperature sensor.

또한, 상기 기판의 상면에는 단차홈이 형성되고, 상기 단차홈에 상기 히터가 설치되는 것을 특징으로 한다.A stepped groove is formed on an upper surface of the substrate, and the heater is provided in the stepped groove.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 유량센서에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the flow sensor of the present invention as described above, the following effects can be obtained.

유량센서의 기판에 양극산화알루미늄 재질이 포함되어 있으므로, 높은 단열성을 갖게 된다.Since the substrate of the flow sensor includes the anodized aluminum material, it has a high heat insulating property.

양극산화알루미늄의 다수개의 구멍을 통해 히터에서 발산된 열이 기판을 통해 전도되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 종래의 유량센서에 비해 온도센서에서 측정되는 측정대상 기체의 온도를 오차 없이 측정함으로써, 기체의 유량을 정확하게 연산할 수 있다.The heat dissipated from the heater through the plurality of holes of the anodized aluminum can be minimized through conduction through the substrate. Therefore, the flow rate of the gas can be accurately calculated by measuring the temperature of the gas to be measured, which is measured by the temperature sensor, with no error compared with the conventional flow rate sensor.

기판의 기저부가 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어지고, 상층부가 양극산화알루미늄 재질로 이루어져 있음으로써, 히터 및 온도센서에 전기적 영향을 미치지 않으면서도 별도의 지지부재 없이 기판을 지지할 수 있다.Since the base portion of the substrate is made of aluminum or aluminum alloy and the upper portion is made of anodized aluminum material, the substrate can be supported without a separate support member without affecting the heater and the temperature sensor.

기판의 상면의 다수개의 구멍이 배리어층에 의해 밀폐됨으로써, 히터와 온도센서를 기판의 상면에 용이하게 설치시킬 수 있다.The plurality of holes on the upper surface of the substrate are sealed by the barrier layer, so that the heater and the temperature sensor can be easily installed on the upper surface of the substrate.

기판에 에어홈이 형성됨으로써, 기판을 통한 열전도를 방지할 수 있으며, 이를 통해, 기판의 수평방향 단열효과를 극대화 시킬 수 있다.By forming air grooves in the substrate, it is possible to prevent heat conduction through the substrate, thereby maximizing the heat insulating effect in the horizontal direction of the substrate.

기판에 단차홈이 형성되고 단차홈에 히터가 설치됨으로써, 히터의 복사열을 최소화할 수 있으며, 이로 인해, 측정대상 기체의 유량을 정확하게 측정할 수 있다.Since the stepped groove is formed in the substrate and the heater is provided in the stepped groove, the radiant heat of the heater can be minimized, and the flow rate of the gas to be measured can be accurately measured.

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서를 도시한 평면도.
도 1b는 도 1a의 A-A'의 단면도.
도 1c는 도 1a의 유량센서에 의해 얻어지는 온도 분포 특성의 예를 도시한 도.
도 2a는 제1변형 예에 따른 유량센서를 도시한 평면도.
도 2b는 도 2a의 B-B'의 단면도.
도 3은 제2변형 예에 따른 유량센서를 도시한 단면도.
도 4a는 제3변형 예에 따른 유량센서를 도시한 평면도.
도 4b는 도 4a의 C-C'의 단면도.
도 5는 제4변형 예에 따른 유량센서를 도시한 단면도.
도 6은 유량센서에 의해 얻어지는 온도 분포 특성을 비교한 것을 도시한 도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a plan view of a flow sensor according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
1B is a sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 1A;
1C is a diagram showing an example of temperature distribution characteristics obtained by the flow sensor of FIG. 1A; FIG.
2A is a plan view showing a flow sensor according to a first modification;
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in FIG. 2A. FIG.
3 is a sectional view showing a flow sensor according to a second modification;
4A is a plan view showing a flow sensor according to a third modification;
4B is a cross-sectional view taken along line C-C 'in FIG. 4A.
5 is a sectional view showing a flow sensor according to a fourth modification;
Fig. 6 is a view showing comparison of temperature distribution characteristics obtained by the flow sensor. Fig.

이하에서 언급되는 상류는 측정대상 기체가 유입되는 측을 말하며, 도 1a, 도 1b 및 도 2a 내지 도 5에서 기판(100)의 좌측으로 볼 수 있다.The upstream referred to below refers to the side to which the gas to be measured flows, and can be seen on the left side of the substrate 100 in FIGS. 1A, 1B and 2A to 5.

또한, 하류는 측정대상 기체가 유출되는 측을 말하며, 도 1a, 도 1b 및 도 2a 내지 도 5에서 기판(100)의 우측으로 볼 수 있다.The downstream side refers to the side from which the gas to be measured flows, and can be seen on the right side of the substrate 100 in Figs. 1A, 1B and 2A to 5.

또한, 도 1b, 도 2b, 도 3, 도 4b, 도 5에서 도시된 화살표는 측정대상 기체의 흐름 방향을 의미한다.The arrows shown in Figs. 1B, 2B, 3, 4B and 5 mean the flow direction of the gas to be measured.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서에 대해 설명한다.Hereinafter, a flow sensor according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서를 도시한 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A'의 단면도이고, 도 1c는 도 1a의 유량센서에 의해 얻어지는 온도 분포 특성의 예를 도시한 도이다.FIG. 1A is a plan view showing a flow sensor according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 1A, FIG. 1C is an example of a temperature distribution characteristic obtained by the flow sensor in FIG. Fig.

이 경우, 도 1c의 X축은 기판(100)의 좌측에서 우측, 즉, 상류에서 하류로의 위치를 의미하며, 도 1c의 Y축은 온도의 크기를 의미한다.In this case, the X axis in FIG. 1C indicates the position from the left side to the right side of the substrate 100, that is, from the upstream to the downstream, and the Y axis in FIG.

또한, X축에 기재된 도면부호는 기판(100)에 배치된 히터(200) 및 온도센서(300)의 배치를 의미한다.The reference numerals on the X axis indicate the arrangement of the heater 200 and the temperature sensor 300 disposed on the substrate 100. [

또한, 도 1c의 곡선 T1은 측정대상 기체가 유입되지 않을 경우, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)의 기판(100)의 상면의 온도 분포이고, 도 1c의 곡선 T1'은 측정대상 기체가 유입될 경우, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)의 기판(100)의 상면의 온도 분포이다.1C is a temperature distribution on the upper surface of the substrate 100 of the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention when the gas to be measured does not flow, and the curve T1 ' The temperature distribution of the upper surface of the substrate 100 of the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention when the target gas is introduced.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)는, 기판(100)의 상면에 설치되는 히터(200)와, 기판(100)의 상면에서 히터(200)와 이격되어 설치되는 온도센서(300)와 온도센서(300)에서 측정된 측정대상 기체의 온도를 기초로 기체의 유량을 연산하는 연산부(미도시)를 포함하여 구성된다.1A and 1B, a flow sensor 10 according to a preferred embodiment of the present invention includes a heater 200 mounted on a top surface of a substrate 100, a heater 200 mounted on a top surface of the substrate 100, And a calculation unit (not shown) for calculating the flow rate of the gas based on the temperature of the gas to be measured measured by the temperature sensor 300 and the temperature sensor 300 installed separately from the gas sensor 200.

기판(100)은 그 상면에 히터(200)와 온도센서(300)가 설치되며, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금 재질로 이루어진 기저부(110)와, 기저부(110)의 상부에 형성되는 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 상층부(120)로 이루어질 수 있다.The substrate 100 is provided with a heater 200 and a temperature sensor 300 on the upper surface thereof and includes a base 110 formed of aluminum (Al) or aluminum (Al) And an upper layer 120 made of anodized aluminum (Al 2 O 3 ).

이러한 기판(100)은, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금 재질의 기저부(110)를 모재로 하여 양극산화시켜 기저부(110)의 상부에 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 상층부(120)를 형성시킴으로써, 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질을 포함하여 구성될 수 있다.The substrate 100 is anodized by using a base portion 110 made of aluminum (Al) or aluminum (Al) as a base material to form an upper portion of an anodized aluminum (Al 2 O 3 ) (Al 2 O 3 ) material by forming a metal layer (not shown).

위와 같이, 모재인 기저부(110)를 양극산화시킬 경우, 상층부(120)는 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질로 이루어짐과 동시에, 구멍(122a)이 없는 배리어층(121)과, 다수개의 구멍(122a)을 갖는 다공층(122)을 갖게 된다.The upper layer 120 is composed of an anodic aluminum oxide (Al 2 O 3 ) material and includes a barrier layer 121 having no holes 122a and a plurality of And a porous layer 122 having a hole 122a.

다시 말해, 모재인 기저부(110)가 양극산화되면 먼저 구멍(122a)이 없는 배리어층(121)이 기저부(110)의 상부에 형성된 후, 다수개의 구멍(122a)을 갖는 다공층(122)이 배리어층(121)의 상부에 형성되는 것이다. 따라서, 배리어층(121)은 다공층(122)과 기저부(110) 사이에 위치하게 된다.In other words, when the base member 110, which is a base material, is anodized, a barrier layer 121 having no holes 122a is first formed on the base 110, and then a porous layer 122 having a plurality of holes 122a And is formed on the barrier layer 121. Thus, the barrier layer 121 is positioned between the porous layer 122 and the bottom portion 110.

위와 같은 양극산화알루미늄(Al2O3)은 높은 절연성, 높은 단열성 및 내부식성의 특징을 갖는다.Such anodized aluminum (Al 2 O 3 ) is characterized by high insulation, high heat insulation and corrosion resistance.

양극산화알루미늄(Al2O3)의 다공층(122)에 형성된 다수개의 구멍(122a)은 기판(100)의 상, 하 방향, 즉, 수직방향으로 형성된다.A plurality of holes (122a) formed on the porous layer 122 of the positive electrode aluminum oxide (Al 2 O 3) is formed in upper and lower directions, that is, the vertical direction of the substrate 100.

히터(200)는 기판(100)의 상면에 설치되며, 기판(100)의 상부로 유동하는 기체를 가열시키는 기능을 한다.The heater 200 is installed on the upper surface of the substrate 100 and heats the gas flowing to the upper portion of the substrate 100.

히터(200)는 히터연결부(220)에 의해 기판(100)에 설치되는 히터전극(210)과 연결되어 있다. 따라서, 히터전극(210)에 전원이 인가되면 히터연결부(220)를 통해 히터(200)에 전원이 전달됨으로써, 히터(200)가 발열될 수 있다.The heater 200 is connected to the heater electrode 210 provided on the substrate 100 by the heater connection part 220. Accordingly, when power is applied to the heater electrode 210, power is supplied to the heater 200 through the heater connection unit 220, so that the heater 200 can generate heat.

온도센서(300)는 기판(100)의 상면에서 히터(200)와 이격되어 설치되며, 히터(200)에 의해 가열된 기체의 온도를 측정하는 기능을 한다.The temperature sensor 300 is installed on the upper surface of the substrate 100 so as to be spaced apart from the heater 200 and functions to measure the temperature of the gas heated by the heater 200.

이러한 온도센서(300)는 다수개로 구성될 수 있으며, 도 1a에 도시된 바와 같이, 히터(200)를 중심으로 다수개의 온도센서(300)가 대칭되게 배치될 수 있다.As shown in FIG. 1A, a plurality of temperature sensors 300 may be arranged symmetrically with respect to the heater 200.

이 경우, 히터(200)와 히터(200)와 인접하는 온도센서(300) 사이의 거리, 온도센서(300)와 상기 온도센서(300)와 인접하는 온도센서(300)의 거리는 모두 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the distance between the heater 200 and the temperature sensor 300 adjacent to the heater 200, and the distance between the temperature sensor 300 and the temperature sensor 300 adjacent to the temperature sensor 300 are the same .

또한, 히터(200)를 중심으로 양측에 배치되는 온도센서(300)의 거리는 동일하게 배치되는 것이 바람직하다.The distances of the temperature sensors 300 disposed on both sides of the heater 200 are preferably the same.

다시 말해, 히터(200)를 중심으로 양측에 동일한 숫자 및 동일한 이격거리를 갖는 다수개의 온도센서(300)가 배치될 수 있는 것이다.In other words, a plurality of temperature sensors 300 having the same number and the same spacing distance on both sides of the heater 200 can be arranged.

이러한 다수개의 온도센서(300) 각각은 온도센서연결부(320)에 의해 기판(100)에 설치되는 온도센서전극(310)과 연결되어 있다. 따라서, 온도센서(300)에 전원이 용이하게 인가될 수 있으며, 이를 통해, 온도센서(300)는 주변의 온도에 따라 변하는 저항값 등을 통해 주변 온도를 용이하게 측정할 수 있다.Each of the plurality of temperature sensors 300 is connected to a temperature sensor electrode 310 provided on the substrate 100 by a temperature sensor connection unit 320. Accordingly, the power source can be easily applied to the temperature sensor 300, so that the temperature sensor 300 can easily measure the ambient temperature through the resistance value varying with the surrounding temperature.

전술한 히터(200) 및 다수개의 온도센서(300)는 마이크로미터(㎛) 단위의 크기를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the heater 200 and the plurality of temperature sensors 300 have a size in units of micrometers (占 퐉).

또한, 전술한 히터(200)는 기판(100)에서 측정대상 기체가 유입되는 상류, 즉, 좌측에 위치하고, 온도센서(300)는 기판(100)에서 측정대상 기체가 유출되는 하류, 즉, 우측에 위치할 수 있다.The temperature sensor 300 is located downstream of the substrate 100 to which the gas to be measured flows out, that is, on the right side Lt; / RTI >

다시 말해, 측정대상 기체가 유입되는 기판(100)의 상류, 즉, 기판(100)의 좌측에 히터(200)가 위치하고, 측정대상 기체가 유출되는 기판(100)의 하류, 즉, 기판(100)의 우측에 온도센서(300)가 위치할 수 있으며, 이 경우, 온도센서(300)는 다수개가 차례대로 위치하도록 배열될 수 있다.In other words, the heater 200 is positioned upstream of the substrate 100 into which the gas to be measured flows, that is, on the left side of the substrate 100, and the downstream side of the substrate 100 from which the gas to be measured flows, The temperature sensor 300 may be positioned on the right side of the temperature sensor 300. In this case, the temperature sensor 300 may be arranged such that a plurality of the temperature sensors 300 are sequentially positioned.

예컨데, 기판(100)의 상류에서 하류 방향, 즉, 기판(100)의 좌측에서 우측 방향 순으로 히터(200), 온도센서(300), 온도센서(300), 온도센서(300)가 차례대로 배열되도록 위치할 수 있다.For example, the heater 200, the temperature sensor 300, the temperature sensor 300, and the temperature sensor 300 are sequentially arranged in the downstream direction from the upstream side of the substrate 100, that is, from the left side to the right side of the substrate 100 As shown in FIG.

연산부는 다수개의 온도센서(300)와 연결되어 있으며, 다수개의 온도센서(300)에서 측정된 기체의 온도를 기초로 기체의 유량을 연산하는 기능을 한다.The calculation unit is connected to the plurality of temperature sensors 300 and calculates the flow rate of the gas based on the temperature of the gas measured by the plurality of temperature sensors 300.

상세하게 설명하면, 기체가 유입되지 않을 경우, 기판(100)의 상면의 온도 분포는 도 1c의 T1과 같은 온도 분포를 갖게 된다. 이는, 히터(200)에 의해 기판(100)의 중앙이 가열되고, 히터(200)와의 거리에 가까운 온도센서(300)에서 측정된 온도가 히터(200)와의 거리가 먼 온도센서(300)에서 측정된 온도보다 높기 때문이다. 따라서, T1의 온도 분포는 히터(200)를 중심으로 대칭성을 갖게 된다.More specifically, when no gas is introduced, the temperature distribution on the upper surface of the substrate 100 has the same temperature distribution as T1 in FIG. 1C. This is because the center of the substrate 100 is heated by the heater 200 and the temperature measured by the temperature sensor 300 near the heater 200 is higher than the temperature measured by the temperature sensor 300 Is higher than the measured temperature. Therefore, the temperature distribution of T1 becomes symmetrical about the heater 200. [

그러나, 측정대상 기체가 기판(100)의 상면으로 유입될 경우, 기체의 유동에 따라 히터(200)에서 발생하는 열이 대류에 의해 온도센서(300)들에 전달되게 되며, 기판(100)의 상면의 온도 분포는 도 1c의 T1'와 같이 변화하게 된다.However, when the gas to be measured flows into the upper surface of the substrate 100, the heat generated by the heater 200 is transferred to the temperature sensors 300 by convection according to the flow of the gas, The temperature distribution on the upper surface changes as shown by T1 'in Fig. 1C.

다시 말해, 기체의 흐름에 따라 온도센서(300)에서 측정되는 온도 또한 변하게 되며, 이로 인해, 히터(200)를 중심으로 대칭성을 갖는 온도 분포는 기체의 유입에 의해 깨지게 되는 것이다.In other words, the temperature measured by the temperature sensor 300 changes according to the flow of the gas, whereby the temperature distribution having symmetry about the heater 200 is broken by the inflow of the gas.

이렇게 변화한 T1'의 온도 분포는 기판(100)의 상부로 유동하는 측정대상 기체의 유량에 의존하게 된다. 즉, 하류의 온도센서(300)와 상류의 온도센서(300)의 측정 온도의 차이는, 측정대상 기체의 유량에 의존하는 것이다.The temperature distribution of T1 'thus changed depends on the flow rate of the gas to be measured which flows to the upper portion of the substrate 100. That is, the difference between the measured temperatures of the downstream temperature sensor 300 and the upstream temperature sensor 300 depends on the flow rate of the gas to be measured.

따라서, 연산부는 측정대상 기체의 유동에 의해 변화한 온도를 다수개의 온도센서(300)를 통해 수집할 수 있으며, 이렇게 수집된 다수개의 온도센서(300)에서 측정된 온도 변화를 기초로 하여 측정대상 기체의 유량을 연산할 수 있다.Accordingly, the operation unit can collect the temperature changed by the flow of the gas to be measured through the plurality of temperature sensors 300, and based on the temperature change measured by the plurality of temperature sensors 300, The flow rate of the gas can be calculated.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)는 종래의 유량센서에 비해 온도센서(300)에 전달되는 히터(200)의 열을 최소화함으로써, 측정대상 기체의 유량을 정확하게 측정할 수 있다.The flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention having the above-described configuration minimizes the heat of the heater 200 transmitted to the temperature sensor 300 compared to the conventional flow sensor, Can be measured.

상세하게 설명하면, 히터(200)가 작동하면 열이 발산되며, 이러한 열은 대류, 전도, 복사에 의해 주변으로 전달되게 된다. 이 경우, 대류에 의한 열 전달은 온도센서(300)에 직접적으로 전달되지 않고, 측정대상 기체에 의해 전달되므로, 정확한 기체의 온도 측정에 큰 영향을 미치지 않으나, 전도에 의한 열 전달은 온도센서(300)에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다.In detail, when the heater 200 is operated, heat is diverted, and the heat is transmitted to the surroundings by convection, conduction, and radiation. In this case, the heat transfer by the convection is not directly transmitted to the temperature sensor 300 but is transmitted by the gas to be measured, so that it does not greatly affect the temperature measurement of the accurate gas. However, 300). ≪ / RTI >

이러한 전도에 의한 열 전달은 히터(200) 및 온도센서(300)가 설치되는 기판(100)에 의해 이루어지게 된다. The heat transfer by the conduction is performed by the substrate 100 on which the heater 200 and the temperature sensor 300 are installed.

그러나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)의 기판(100)은 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질을 포함하여 이루어져 있으므로, 높은 단열성을 갖게 되며, 이로 인해, 종래의 실리콘 재질의 기판을 갖는 유량센서보다 전도에 의한 열 전달이 미비하게 이루어진다. However, since the substrate 100 of the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention includes an anodic aluminum oxide (Al 2 O 3 ) material, it has a high heat insulating property, The heat transfer due to conduction is less than that of the flow sensor having the substrate of FIG.

또한, 양극산화알루미늄(Al2O3)의 다공층(122)에 형성된 다수개의 구멍(122a)은 히터(200)에서 발산된 열이 기판(100)을 통해 전도되는 것을 최소화할 수 있다.Also, the plurality of holes 122a formed in the porous layer 122 of the anodized aluminum (Al 2 O 3 ) can minimize the conduction of the heat emitted from the heater 200 through the substrate 100.

상세하게 설명하면, 구멍(122a)은 수십 나노미터(㎚)의 직경을 갖으며, 기판(100)에 상, 하 방향, 즉, 수직방향으로 형성되어 있다. 이러한 구멍(122a)에 에어가 존재하게 되며, 이러한 에어를 통해 기판(100)의 수평방향 단열 효과를 극대화 시킨다.Specifically, the hole 122a has a diameter of several tens of nanometers (nm) and is formed on the substrate 100 in the upward and downward directions, that is, in the vertical direction. Air is present in the hole 122a, and the horizontal heat insulation effect of the substrate 100 is maximized through the air.

따라서, 전술한 바와 같이, 히터(200)와 온도센서(300)가 기판(100)의 상면에 설치되고, 구멍(122a)으로 인해 기판(100)의 수평방향 단열 효과가 극대화되면, 히터(200)의 열은 제대로 전도될 수 없어 온도센서(300)에 전달되지 않는다. 즉, 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 기판(100)에 형성된 구멍(122a)을 통해 히터(200)의 열전도를 최소화시킬 수 있는 것이다.Therefore, as described above, when the heater 200 and the temperature sensor 300 are installed on the upper surface of the substrate 100 and the horizontal heat insulation effect of the substrate 100 is maximized by the holes 122a, Can not be conducted properly and is not transmitted to the temperature sensor 300. That is, the heat conduction of the heater 200 can be minimized through the hole 122a formed in the substrate 100 made of anodized aluminum (Al 2 O 3 ).

위와 같이, 히터(200)의 열전도를 최소화시킴으로써, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)는 종래의 유량센서에 비해 온도센서(300)를 통해 측정되는 측정대상 기체의 온도를 오차 없이 정확하게 측정할 수 있으며, 이로 인해, 연산부를 통해 연산된 기체의 유량 또한 정확한 유량을 연산해낼 수 있다.By minimizing the heat conduction of the heater 200, the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention can measure the temperature of the gas to be measured, which is measured through the temperature sensor 300, Therefore, it is possible to accurately calculate the flow rate of the gas calculated through the operation unit.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)는 전술한 바와 같이, 기판(100)이 상층부(120)와 기저부(110)를 포함하고, 기저부(110)가 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금 재질로 이루어져 있음으로써, 별도의 지지부재 없이 기판(100)을 지지할 수 있다.The flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention is configured such that the substrate 100 includes the upper layer 120 and the base 110 and the base 110 is made of aluminum (Al) alloy material, it is possible to support the substrate 100 without a separate supporting member.

이 경우, 기저부(110)의 상부에 위치하는 상층부(120)의 재질인 양극산화알루미늄(Al2O3)은 절연성을 갖으므로, 전기전도성이 높은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금 재질인 기저부(110)가 히터(200) 및 온도센서(300)에 영향을 미칠 수 없어 용이하게 측정대상 기체의 가열 및 가열된 온도를 측정할 수 있다.In this case, the anodic aluminum oxide (Al 2 O 3 ), which is the material of the upper layer 120 located at the upper portion of the base 110, is made of aluminum (Al) or aluminum (Al) The base unit 110 can not affect the heater 200 and the temperature sensor 300, so that it is possible to easily measure the heated and heated temperature of the gas to be measured.

전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)는 기판(100)의 재질 또는 기판(100)의 상면에 추가적인 구성요소를 형성하여 다양한 변형 예를 갖을 수 있으며, 이하에서는 제1 내지 제4변형 예에 따른 유량센서(10', 10", 10"', 10"")에 대해 설명한다.The flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention may have various modifications by forming additional components on the substrate 100 or the upper surface of the substrate 100. Hereinafter, The flow sensors 10 ', 10 ", 10 "', and 10" "

단, 제1 내지 제4변형 예에 따른 유량센서(10', 10", 10"', 10"")의 설명에서는 각 변형 예의 특징적인 부분을 위주로 설명하고, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)의 설명과 중복되는 설명은 생략한다.In the description of the flow sensors 10 ', 10' ', 10' 'and 10' '' according to the first to fourth modifications, the characteristic parts of the modified examples are mainly described, The description of the flow sensor 10 according to the first embodiment will be omitted.

이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 제1변형 예에 따른 유량센서(10')에 대해 설명한다.Hereinafter, the flow sensor 10 'according to the first modification will be described with reference to Figs. 2A and 2B.

도 2a는 제1변형 예에 따른 유량센서를 도시한 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 B-B'의 단면도이다.FIG. 2A is a plan view showing a flow sensor according to a first modified example, and FIG. 2B is a sectional view taken along line B-B 'in FIG. 2A.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1변형 예에 따른 유량센서(10')는 히터(200)와 온도센서(300)가 설치되는 기판(100)이 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질로만 이루어지게 된다.2A and 2B, the flow sensor 10 'according to the first modified example has a structure in which the substrate 100 on which the heater 200 and the temperature sensor 300 are installed is anodized aluminum (Al 2 O 3 ) Material.

이 경우, 양극산화알루미늄(Al2O3)은 구멍(122a)이 없는 배리어층(121)과, 다수개의 구멍(122a)을 갖는 다공층(122)을 갖게 되며, 배리어층(121)은 기판(100)의 상면이 된다.In this case, the anodic aluminum oxide (Al 2 O 3 ) has a barrier layer 121 having no holes 122a and a porous layer 122 having a plurality of holes 122a, (100).

이러한 제1변형 예에 따른 유량센서(10')의 기판(100)의 상면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)와 달리, 다수개의 구멍(122a)이 형성되어 있지 않게 된다.Unlike the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention, a plurality of holes 122a are not formed on the upper surface of the substrate 100 of the flow sensor 10 'according to the first modified example.

따라서, 기판(100)의 상면은 배리어층(121)으로 이루어지게 됨으로써, 다수개의 구멍(122a)이 배리어층(121)에 의해 밀폐되어 있음과 동시에, 다수개의 구멍(122a)은 기판(100)의 하면으로 개구된 형상을 갖게 되는 것이다.The upper surface of the substrate 100 is made of the barrier layer 121 so that the plurality of holes 122a are sealed by the barrier layer 121 and the plurality of holes 122a are sealed by the barrier layer 121, As shown in FIG.

다시 말해, 다수개의 구멍(122a)은 기판(100)의 하면으로 개구됨과 동시에, 기판(100)의 상면은 다수개의 구멍(122a)을 밀폐하는 배리어층(121)이 형성되게 된다.In other words, the plurality of holes 122a are opened to the lower surface of the substrate 100, and at the same time, the barrier layer 121 is formed on the upper surface of the substrate 100 to seal the plurality of holes 122a.

이러한, 기판(100)은 알루미늄(Al) 모재를 양극산화시켜 모재의 상부에 다공층(122)과 배리어층(121)을 구비한 양극산화알루미늄(Al2O3)을 형성시킨 후, 모재를 제거하고, 배리어층(121)이 상면이 위치하도록 뒤집음으로써, 용이하게 제작할 수 있다. The substrate 100 is formed by anodizing an aluminum (Al) base material to form anodized aluminum (Al 2 O 3 ) having a porous layer 122 and a barrier layer 121 on the base material, And the barrier layer 121 is inverted so that the upper surface is located, so that it can be easily manufactured.

위와 같은 기판(100)을 갖는 제1변형 예에 따른 유량센서(10')는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)와 달리, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금 재질의 기저부(110)가 없으므로, 기판(100)의 크기가 동일할 경우, 다수개의 구멍(122a)의 총 면적이 더 넓으며, 이를 통해, 구멍(122a)에 존재하는 에어의 양이 증가되어 수평방향 단열효과가 더욱 극대화될 수 있다.Unlike the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention, the flow sensor 10 'according to the first modified example having the above-described substrate 100 has a structure in which a base portion of an aluminum (Al) or aluminum (Al) The total area of the plurality of holes 122a is wider and the amount of air existing in the holes 122a is increased to increase the amount of air in the horizontal direction The effect can be further maximized.

또한, 히터(200)와 온도센서(300)가 설치되는 기판(100)의 상면이 구멍(122a)을 갖지 않는 배리어층(121), 즉, 기판(100)의 상면에서는 구멍(122a)이 배리어층(121)에 의해 밀폐되어 있으므로 이루어져 있으므로, 히터(200)와 온도센서(300)를 더욱 용이하게 기판(100)의 상면에 설치시킬 수 있다.The upper surface of the substrate 100 on which the heater 200 and the temperature sensor 300 are provided is provided with a barrier layer 121 having no hole 122a, The heater 200 and the temperature sensor 300 can be installed on the upper surface of the substrate 100 more easily because the heater 200 and the layer 121 are sealed.

이하, 도 3을 참조하여, 제2변형 예에 따른 유량센서(10")에 대해 설명한다.Hereinafter, the flow sensor 10 "according to the second modification will be described with reference to Fig.

도 3은 제2변형 예에 따른 유량센서를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a flow sensor according to a second modification.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2변형 예에 따른 유량센서(10")는 히터(200)와 온도센서(300)가 설치되는 기판(100)이 구멍(122a)을 갖는 다공층(122)만을 구비한 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질로만 이루어져 있다.3, the flow sensor 10 "according to the second modification includes a substrate 100 on which the heater 200 and the temperature sensor 300 are installed, a porous layer 122 having a hole 122a, (Al 2 O 3 ) material having only an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) material.

이 경우, 구멍(122a)은 기판(100)의 상면과 하면을 모두 관통하여 형성되어 있다.In this case, the hole 122a is formed so as to penetrate both the upper surface and the lower surface of the substrate 100.

위와 같이, 기판(100)이 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질로만 이루어짐과 동시에, 기판(100)의 구멍(122a)이 기판(100)의 상면과 하면을 관통하게 형성될 경우, 제1변형 예에 따른 유량센서(10')에 비해, 구멍(122a)의 총 면적이 넓어지게 되므로, 구멍(122a)에 존재하는 에어의 양이 증가되어 수평방향 단열효과를 더욱 상승시킬 수 있다.When the substrate 100 is made of anodized aluminum (Al 2 O 3 ) material and the hole 122a of the substrate 100 is formed to penetrate the upper surface and the lower surface of the substrate 100, The total area of the holes 122a is wider than that of the flow sensor 10 'according to the modified example, so that the amount of air existing in the holes 122a is increased, and the horizontal heat insulating effect can be further increased.

이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"')에 대해 설명한다.Hereinafter, the flow sensor 10 "'according to the third modification will be described with reference to Figs. 4A and 4B.

도 4a는 제3변형 예에 따른 유량센서를 도시한 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 C-C'의 단면도이다.4A is a plan view showing a flow sensor according to a third modification, and FIG. 4B is a sectional view taken along line C-C 'of FIG. 4A.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"')는 기판(100)에 에어홈(150)이 형성되어 있다.4A and 4B, an air groove 150 is formed in the substrate 100 in the flow sensor 10 '' 'according to the third modification.

에어홈(150)은 기판(100)의 적어도 일부가 제거되어, 히터(200)와 온도센서(300)의 사이에 형성된다.The air groove 150 is formed between the heater 200 and the temperature sensor 300 by removing at least a part of the substrate 100. [

또한, 에어홈(150)은 에칭 공정에 의해 기판(100)의 상면을 절개하여 형성되며, 그 폭은 마이크로미터(㎛) 단위로 형성되는 것이 바람직하다.The air grooves 150 are formed by cutting the upper surface of the substrate 100 by an etching process, and the widths thereof are preferably formed in units of micrometers (占 퐉).

이 경우, 에칭 공정은 도 4b에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 상면의 일부만을 제거하는 하프 에칭으로 이루어질 수도 있으며, 기판(100)의 상, 하면을 관통하는 풀 에칭으로 이루어질 수도 있다.In this case, as shown in FIG. 4B, the etching process may be a half etching process for removing only a part of the upper surface of the substrate 100, or a full etching process for penetrating the upper and lower surfaces of the substrate 100.

또한, 에어홈(150)은 히터(200)와 히터전극(210)을 연결하는 히터연결부(220)를 제외한 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 에어홈(150)으로 인해 히터연결부(220)의 설치가 어렵게 되는 것을 방지하기 위함이다.The air groove 150 may be formed in a region other than the heater connecting portion 220 connecting the heater 200 and the heater electrode 210. This is to prevent the installation of the heater connection part 220 from being difficult due to the air groove 150.

전술한 에어홈(150)에는 에어가 존재하게 되며, 에어홈(150)에 존재하는 에어는 히터(200)의 열이 기판(100)을 통해 온도센서(300)로 전도되는 것을 방지할 수 있다.Air is present in the air groove 150 and air present in the air groove 150 can prevent the heat of the heater 200 from being conducted to the temperature sensor 300 through the substrate 100 .

다시 말해, 기판(100)에 구비되는 에어홈(150)으로 인해, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"')는 기판(100)을 통한 열전도를 방지할 수 있으며, 이로 인해, 기판(100)의 수평방향 단열효과를 달성할 수 있는 것이다.In other words, due to the air groove 150 provided in the substrate 100, the flow sensor 10 '' 'according to the third modification can prevent heat conduction through the substrate 100, 100 in the horizontal direction can be achieved.

이러한 에어홈(150)은 전술한 바와 같이, 히터(200)와 온도센서(300)의 사이에 형성될 수 있을뿐만 아니라, 온도센서(300)와 온도센서(300) 사이에 형성될 수도 있다.The air groove 150 may be formed between the temperature sensor 300 and the temperature sensor 300 as well as between the heater 200 and the temperature sensor 300 as described above.

또한, 에어홈(150)은 히터(200)의 둘레 영역 중 히터연결부(220)를 제외한 영역에 형성될 수도 있으며, 온도센서(300)의 둘레 영역 중 온도센서연결부(320)를 제외한 영역에 형성될 수도 있다.The air groove 150 may be formed in a region other than the heater connection portion 220 of the heater 200 and may be formed in a region of the peripheral region of the temperature sensor 300 except for the temperature sensor connection portion 320. [ .

이하, 도 5를 참조하여, 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")에 대해 설명한다.Hereinafter, the flow sensor 10 "" in accordance with the fourth modified example will be described with reference to Fig.

도 5는 제4변형 예에 따른 유량센서를 도시한 단면도이다.5 is a sectional view showing a flow sensor according to a fourth modification.

도 5에 도시된 바와 같이, 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")는 기판(100)의 상면에 단차홈(160)이 형성되며, 단차홈(160)에는 히터(200)가 설치된다.5, a stepped groove 160 is formed on the upper surface of the substrate 100 and a heater 200 is installed in the stepped groove 160. The flow sensor 10 " do.

이 경우, 히터(200)의 상면은 단차홈(160)이 형성되지 않은 기판(100)의 상면보다 낮은 위치에 위치하게 되며, 이로 인해, 히터(200)는 그 위치가 온도센서(300)보다 낮은 위치에 위치하게 된다.In this case, the upper surface of the heater 200 is located at a position lower than the upper surface of the substrate 100 on which the step groove 160 is not formed, whereby the position of the heater 200 is lower than that of the temperature sensor 300 And is located at a lower position.

위와 같이, 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")는 기판(100)의 상면에 단차홈(160)이 형성되고, 단차홈(160)에 히터(200)가 설치되어 히터(200)의 위치가 온도센서(300)보다 낮은 위치에 위치하게 됨으로써, 히터(200)에서 발산된 열이 복사에 의해 온도센서(300)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the flow sensor 10 "'according to the fourth modification has the stepped groove 160 formed on the upper surface of the substrate 100, the heater 200 provided on the stepped groove 160, The heat emitted from the heater 200 can be prevented from being transferred to the temperature sensor 300 by radiation.

다시 말해, 히터(200)는 단차홈(160)에 설치되어 있으므로, 일종의 매립형으로 기판(100)의 상면에 설치되며, 히터(200)에서 발산된 복사열은 단차홈(160)에 의해 차단되므로, 온도센서(300)에 직접적으로 전달될 수 없는 것이다.In other words, since the heater 200 is installed in the stepped groove 160, it is installed on the upper surface of the substrate 100 as a kind of buried type and the radiant heat emitted from the heater 200 is blocked by the stepped groove 160, It can not be directly transmitted to the temperature sensor 300.

또한, 단차홈(160) 내에도 에어가 존재하게 되므로, 전술한 수평방향 단열 효과가 발생하게 된다.In addition, since the air is also present in the stepped groove 160, the above-described horizontal heat insulating effect is generated.

위와 같이, 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")는 기판(100)의 상면에 형성된 단차홈(160)과, 단차홈(160)에 설치되는 히터(200)를 통해 히터(200)의 복사열을 최소화할 수 있으며, 이로 인해, 온도센서(300)에서 측정된 측정대상 기체의 온도의 오차가 적어지게 되어 연산부에서 연산된 측정대상 기체의 유량 또한, 오차 없이 정확하게 측정될 수 있다.As described above, the flow rate sensor 10 "'according to the fourth modified example has the stepped groove 160 formed on the upper surface of the substrate 100 and the heater 200 provided on the stepped groove 160 through the heater 200, So that the error of the temperature of the gas to be measured measured by the temperature sensor 300 can be reduced and the flow rate of the gas to be measured calculated by the calculating unit can be accurately measured without any error.

이하, 도 6을 참조하여, 종래의 유량센서와, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)와, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"') 및 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")에서 얻어지는 온도 분포 특성의 비교에 대해 설명한다.Hereinafter, referring to Fig. 6, there will be described a conventional flow sensor, a flow sensor 10 according to the above-described preferred embodiment of the present invention, a flow sensor 10 "'according to the third modification, The comparison of the temperature distribution characteristics obtained by the flow sensor 10 ""

도 6은 유량센서에 의해 얻어지는 온도 분포 특성을 비교한 것을 도시한 도이다.Fig. 6 is a diagram showing comparison of temperature distribution characteristics obtained by the flow rate sensor. Fig.

이 경우, 도 6의 X축은 각 유량센서(10)의 기판(100)의 좌측에서 우측, 즉, 상류에서 하류로의 위치를 의미하며, 도 6의 Y축은 온도의 크기를 의미한다.In this case, the X axis in FIG. 6 indicates the position from the left side of the substrate 100 of each flow sensor 10, that is, the position from the upstream side to the downstream side, and the Y axis in FIG.

또한, X축에 기재된 도면부호는 각 유량센서(10, 10"', 10"")의 기판(100)에 배치된 히터(200) 및 온도센서(300)의 배치를 의미한다.The reference numerals on the X axis indicate the arrangement of the heater 200 and the temperature sensor 300 disposed on the substrate 100 of each flow sensor 10, 10 "', 10" ".

또한, 도 6의 곡선 T0는 측정대상 기체가 유입되지 않을 경우, 종래의 유량센서(10)의 기판의 상면의 온도 분포이고, 도 6의 곡선 T1은 측정대상 기체가 유입되지 않을 경우, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)의 기판(100)의 상면의 온도 분포이다.6 is a temperature distribution of the upper surface of the substrate of the conventional flow sensor 10 when the gas to be measured does not flow, and the curve T1 of Fig. 6 shows the temperature distribution of the present invention The temperature distribution of the top surface of the substrate 100 of the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention.

또한, 도 6의 곡선 T2는 측정대상 기체가 유입되지 않을 경우, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"') 또는 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")의 기판(100)의 상면의 온도 분포이다.The curve T2 in Fig. 6 shows the case where the substrate 100 of the flow sensor 10 "'according to the third modification or the flow sensor 10" " This is the temperature distribution on the upper surface.

먼저, T0와 T1을 통해 종래의 유량센서와 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)에서 얻어진 온도 분포 특성을 비교하여 설명한다.First, the temperature distribution characteristics obtained by the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention and the conventional flow sensor are compared through T0 and T1.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)의 경우, 전술한 바와 같이, 기판(100)에 다수개의 구멍(122a)이 형성되어 있으므로, 수평방향 단열 효과가 발생한다. 따라서, T1의 온도 분포는 T0에 비해 히터(200)의 온도가 상대적으로 높고, 온도센서(300)의 온도는 상대적으로 낮은 특성을 갖는다.In the case of the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention, since a plurality of holes 122a are formed in the substrate 100 as described above, a horizontal insulation effect occurs. Therefore, the temperature distribution of T1 has a relatively high temperature of the heater 200 and a relatively low temperature of the temperature sensor 300 as compared to T0.

다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)는 종래의 유량센서에 비해 히터(200) 근방의 온도가 집중적으로 가열되는 특성을 갖게 되는 것이다.In other words, the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention has a characteristic in which the temperature near the heater 200 is intensively heated as compared with the conventional flow sensor.

위와 같은 특성으로 인해, 측정대상 기체가 기판(100)의 상면으로 유입되어 온도 분포의 대칭성이 무너질 때, 그 온도 변화의 차이는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)가 종래의 유량센서보다 더 큰 차이를 갖게 된다.When the gas to be measured flows into the upper surface of the substrate 100 and the symmetry of the temperature distribution is broken down due to the above characteristics, the difference in the temperature change is caused by the fact that the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention, The difference is greater than the sensor.

따라서, 미소한 온도 차이로 인해, 측정대상 기체의 유량 연산의 오차가 발생하는 것을 현저하게 줄일 수 있으며, 이로 인해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)가 종래의 유량센서에 비해 높은 정확도로 측정대상 기체의 유량을 측정할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to remarkably reduce the error in the calculation of the flow rate of the gas to be measured due to the minute temperature difference, and thereby, the flow rate sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention is superior to the conventional flow rate sensor The flow rate of the gas to be measured can be measured with high accuracy.

이하, T2와 T1을 통해 제3변형 예에 따른 유량센서(10"') 또는 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")와 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)에서 얻어진 온도 분포 특성을 비교하여 설명한다.The flow sensor 10 "'according to the third modification or the flow sensor 10'" 'according to the fourth modification through T2 and T1 and the flow sensor 10 "" according to the preferred embodiment of the present invention, The temperature distribution characteristics are compared and described.

전술한 바와 같이, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"')의 경우, 에어홈(150)에 의해 수평방향 단열 효과가 극대화 되고, 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")의 경우, 단차홈(160)에 히터(200)가 설치됨에 따라 수평방향 단열 효과가 극대화 된다.As described above, in the case of the flow sensor 10 "'according to the third modification, the horizontal insulation effect is maximized by the air groove 150, and the flow sensor 10"' according to the fourth modification The effect of inserting the heater 200 in the stepped groove 160 is maximized in the horizontal direction.

따라서, T2의 온도 분포는 T1에 비해 히터(200)의 온도가 상대적으로 높고, 온도센서(300)의 온도는 상대적으로 낮은 특성을 갖는다. Therefore, the temperature distribution of T2 is relatively higher than that of T1, and the temperature of the temperature sensor 300 is relatively lower.

다시 말해, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"') 또는 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)에 비해 히터(200) 근방의 온도가 집중적으로 가열되는 특성을 갖게 되는 것이다.In other words, the flow sensor 10 "'according to the third modified example or the flow sensor 10"' 'according to the fourth modified embodiment has a higher resistance than the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention, It is possible to obtain a characteristic in which the temperature in the vicinity is intensively heated.

위와 같은 특성으로 인해, 측정대상 기체가 기판(100)의 상면으로 유입되어 온도 분포의 대칭성이 무너질 때, 그 온도 변화의 차이는 제3변형 예에 따른 유량센서(10"') 또는 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")가 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)보다 더 큰 차이를 갖게 된다.Due to the above characteristics, when the gas to be measured flows into the upper surface of the substrate 100 and the symmetry of the temperature distribution is broken, the difference in the temperature change is equal to the difference between the flow sensor 10 " The flow sensor 10 "" according to the example has a larger difference than the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention.

따라서, 미소한 온도 차이로 인해, 측정대상 기체의 유량 연산의 오차가 발생하는 것을 현저하게 줄일 수 있으며, 이로 인해, 제3변형 예에 따른 유량센서(10"') 또는 제4변형 예에 따른 유량센서(10"")가 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량센서(10)에 비해 높은 정확도로 측정대상 기체의 유량을 측정할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to remarkably reduce the error in the calculation of the flow rate of the gas to be measured due to the minute temperature difference. Therefore, the flow rate sensor 10 "'according to the third modification or the flow rate sensor according to the fourth modification The flow sensor 10 "" can measure the flow rate of the gas to be measured with higher accuracy than the flow sensor 10 according to the preferred embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예 및 변형 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to and can be readily made by a person skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Various modifications or variations may be made.

10, 10', 10", 10"', 10"": 유량센서
100: 기판 110: 기저부
120: 상층부 121: 배리어층
122: 다공층 122a: 구멍
150: 에어홈 160: 단차홈
200: 히터 210: 히터전극
220: 히터연결부 300: 온도센서
310: 온도센서전극 320: 온도센서연결부10, 10 ', 10 ", 10"', 10 "": Flow sensor
100: substrate 110: base substrate
120: upper layer portion 121: barrier layer
122: porous layer 122a: hole
150: air groove 160: stepped groove
200: heater 210: heater electrode
220: heater connection part 300: temperature sensor
310: Temperature sensor electrode 320: Temperature sensor connection

Claims (10)

측정대상 기체의 온도변화를 통해 상기 기체의 유량을 측정하는 유량센서에 있어서,
양극산화알루미늄 재질의 기판의 상면에 설치되는 히터; 및
상기 기판의 상면에서 상기 히터와 이격되어 설치되는 온도센서;를 포함하고,
상기 기판은, 구멍이 없는 배리어층과, 상기 기판의 상, 하 방향으로 형성되는 다수개의 구멍을 갖는 다공층을 갖으며,
상기 기판의 상면은 상기 배리어층으로 이루어지게 됨으로써, 상기 다수개의 구멍은 그 상부가 상기 배리어층에 의해 밀폐되어 있음과 동시에, 상기 다수개의 구멍은 상기 기판의 하면으로 개구된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유량센서.A flow rate sensor for measuring a flow rate of a gas through a temperature change of a gas to be measured,
A heater installed on an upper surface of an anodized aluminum substrate; And
And a temperature sensor disposed on an upper surface of the substrate and spaced apart from the heater,
Wherein the substrate has a barrier layer having no hole and a porous layer having a plurality of holes formed in the upper and lower directions of the substrate,
The upper surface of the substrate is made of the barrier layer so that the upper portion of the plurality of holes is sealed by the barrier layer and the plurality of holes have a shape opened to the lower surface of the substrate Flow sensor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 온도센서는 다수 개로 구비되고,
상기 히터는 상기 다수 개의 온도 센서 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유량센서.The method according to claim 1,
The plurality of temperature sensors are provided,
Wherein the heater is disposed between the plurality of temperature sensors. 제1항에 있어서,
상기 히터는 상기 기체의 상류에 위치하고,
상기 온도센서는 상기 기체의 하류에 위치하는 것을 특징으로 하는 유량센서.The method according to claim 1,
The heater is located upstream of the gas,
Wherein the temperature sensor is located downstream of the gas. 제1항에 있어서,
상기 히터와 상기 온도센서의 사이에는 상기 기판의 적어도 일부가 절개되어 형성되는 에어홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 유량센서.The method according to claim 1,
Wherein an air groove is formed between the heater and the temperature sensor, the air groove being formed by cutting at least a part of the substrate. 제1항에 있어서,
상기 기판의 상면에는 단차홈이 형성되고,
상기 단차홈에 상기 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 유량센서.The method according to claim 1,
A stepped groove is formed on an upper surface of the substrate,
And the heater is installed in the stepped groove.
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